تکنولوژی

دانشمندان حالت سوم بین زندگی و مرگ را در مطالعه جدید کشف کردند

گروه‌ی از زیست‌شناسان سلولی اعلام کرده‌اند که امکان وجود یک حالت سوم وجود دارد که تعاریف سنتی زندگی و مرگ را نقض می‌کند.

مرگ به طور معمول به عنوان توقف غیر‌قابل بازگشت کارکرد کلی یک موجود زنده تعریف می‌شود. با این حال، اقداماتی مانند اهدای عضو نشان می‌دهد که بافت‌ها، اندام‌ها و سلول‌ها می‌توانند پس از مرگ یک ارگانیسم برای مدتی به حیات خود ادامه دهند.

پیتر نوبل، دانشیار می‌کروبیولوژی دانشگاه آلاباما در بیرمنگام، و الکس پوژیتکوف، مدیر بیوانفورماتیک در دانشکده علوم زیستی ایرل و مانلا شهر هوپ (آرکانزاس)، در مقاله‌ای منتشرشده در به بررسی این پدیده پرداخته‌اند. آن‌ها توضیح داده‌اند که چگونه ظهور موجودات چندسلولی تازه ما را قادر می‌سازد تا از محدودیت‌های متعارف زندگی و مرگ فرا‌تر برویم.

سلول‌های مرده قورباغه ساختار‌بندی‌های جدید می‌سازند

تحقیقات نشان داد که سلول‌های پوست جدا شده از جنین‌های مرده قورباغه می‌توانند به طور خودبه‌خودی با شرایط ظروف آزمایشگاه‌ی سازگار شوند و ساختار‌های چندسلولی جدیدی به نام زینوبات را راه‌اندازی کنند.

این ساختار‌های چندسلولی تازه رفتار‌هایی را نشان دادند که فرا‌تر از عملکرد‌های بیولوژیکی اولیه آن‌ها بود. به عنوان مثال، زینوبات‌های ساخته شده از سلول‌های جنین مرده قورباغه از مژک‌های خود برای حرکت در محیط استفاده می‌کردند، در حالی که در جنین زنده قورباغه این مژک‌ها برای به حرکت درآوردن مخاط کار می‌کردند.

این ساختار‌های تازه دارای توانایی منحصر به فرد خودتکرار سینماتیک بودند، به این معنی که می‌توانستند شکل فیزیکی و عملکرد خود را بدون تبعیت از مسیر رشد سنتی تکرار کنند.

سلول‌های ریه انسان نیز رفتار مشابه نشان دادند

مطالعات نشان داد که سلول‌های ریه انسان نیز می‌توانند به طور خودبه‌خودی در موجودات ریز و چندسلولی با قابلیت حرکت جمع شوند. این آنتروبات‌ها رفتار‌ها و ساختار‌های جدیدی از خود نشان دادند و نه تنها می‌توانستند در محیط خود مانور دهند، بلکه می‌توانستند خود و سلول‌های عصبی صدمه‌دیده مجاور را ترمیم کنند.

نتایج این تحقیقات، سازگاری قابل توجه سیستم‌های سلولی را آشکار کرد و این فکر را به چالش کشید که سلول‌ها و موجودات تنها به راه‌حل‌های از پیش تعیین شده تکامل می‌یابند.

عوامل مؤثر بر بقای سلول‌ها پس از مرگ

توانایی سلول‌ها و بافت‌ها برای زنده ماندن و کارکرد پس از مرگ یک ارگانیسم، تحت تأثیر عوامل زیادی از جمله شرایط محیطی، فعالیت متابولیک و روش‌های نگهداری است.

انواع مختلف سلول‌ها زمان بقای متغیری را نشان می‌دهند. برای مثال در انسان، گلبول‌های سفید خون معمولا ظرف ۶۰ تا ۸۶ ساعت پس از مرگ از بین می‌روند. در مقابل، سلول‌های ماهیچه‌ای اسکلتی در موش‌ها را می‌توان تا ۱۴ روز پس از مرگ باز‌سازی کرد و سلول‌های فیبروبلاست گوسفند و بز را می‌توان تقریبا یک ماه پس از مرگ کشت کرد.

برای تعیین اینکه آیا سلول‌ها می‌توانند پس از مرگ همچنان زنده بمانند و کارکرد داشته باشند، باید به فعالیت‌های متابولیک آن‌ها دقت کرد. زنده نگه داشتن سلول‌هایی که برای انجام مأموریت‌های خود به منبع انرژی ثابت و دقیق نیاز دارند، در مقایسه با سلول‌هایی که نیاز انرژی کمتری دارند، چالش‌برانگیز‌تر است.

تکنیک‌هایی همانند انجماد می‌تواند به برخی نمونه‌های بافت همانند مغز استخوان پشتیبانی کند تا کارکرد شبیه‌ی را همچنان حفظ کنند. مکانیزم‌های بقای ذاتی نیز برای ادامه حیات سلول‌ها و بافت‌ها حیاتی هستند. محققان در ژن‌های مرتبط با استرس و ایمنی، یک افزایش قابل توجه فعالیت پس از مرگ را مشاهده کردند که به نظر واکنش به از دست دادن هموستاز است.

عواملی همانند ضربه، عفونت و زمان سپری شده از مرگ نیز تأثیر قابل توجه‌ی بر می‌زان زنده ماندن بافت‌ها و سلول‌ها دارند. متغیر‌هایی همانند سن، سلامت، جنسیت و نوع گونه نیز بر شرایط پس از مرگ تأثیر می‌گذارند. این موضوع به ویژه در مشکلات مربوط به کشت و پیوند سلول‌های جزایر لانگر‌هانس (سلول‌های مسئول تشکیل انسولین در پانکراس) از اهداکنندگان به گیرندگان پیوند عضو مشهود است.